A. 检测基因表达的方法
主要用探针检测mRNA或用抗体检测出表达的蛋白质(转录水平上对特异mRNA的检测和翻译水平上对特异蛋白质的检测)
一、外源基因转录水平的鉴定
基因表达分为转录及翻译两阶段,转录是以DNA(基因)为模板生成mRNA的过程,翻译是以mRNA为模板生成蛋白质的过程,检测外源基因的表达就是检测特异mRNA及特异蛋白质的生成。所以基因表达检测分为两个水平。
即转录水平上对特异mRNA的检测和翻译水平上对特异蛋白质的检测。转录水平上的检测主要方法是Northern杂交,它是以DNA或RNA为探针,检测RNA链。和Southern杂交相同,Northern杂交包括斑点杂交和印迹杂交。
也可用RT-PCR(reversetranscribedPCR)方法检测外源DNA在植物体内的转录表达。其原理是以植物总RNA或mRNA为模板进行反转录,然后再经PCR扩增。
如果从细胞总RNA提取物中得到特异的cDNA扩增条带,则表明外源基因实现了转录。此法简单、快速,但对外源基因转录的最后决定,还需与Northern杂交的实验结果结合。
二、外源基因表达蛋白的检测
表达蛋白的检测方法有三种:
1、生化反应检测法:主要通过酶反应来检测;
2、免疫学检测法:通过目的蛋白(抗原)与其抗体的特异性结合进行检测,具体方法有Western杂交、酶联免疫吸附法(ELISA)及免疫沉淀法;
3、生物学活性的检测。
Western杂交是将聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳分离抗原(Antigen)固定在固体支持物上(如硝酸纤维素膜,NC膜)。不同分子量大小的蛋白质在凝胶中迁移率不同,据此可确定特定的抗原存在与否以及相对丰度,或者蛋白质是否遭到降解等。
蛋白质电泳后转到NC膜,放在蛋白质(如牛血清蛋白BSA)或奶粉溶液中,温育,以封闭非特异性位点,然后用含有放射性标记或酶标记的特定抗体杂交,抗原-抗体结合,再通过放射性自显影或显色观察。
(1)组织中rna表达水平测量方法扩展阅读
外显子与内含子表达过程中的相对性从内含子与外显子的定义来看,两者是不能混淆的,但是真核生物的外显子也并非都“显”(编码氨基酸),除了tRNA基因和rRNA基因的外显子完全“不显”之外,几乎全部的结构基因的首尾两外显子都只有部分核苷酸顺序编码氨基酸,还有完全不编码基酸的外显子,如人类G6PD基因的第一外显子核苷酸顺序。
已发现一个基因的外显子可以是另一基因的内含子,所这亦然。以小鼠的淀粉酶基因为例,来源于肝的与来源于唾液腺的是同一基因。淀粉酶基因包括4个外显子,肝生成的淀粉酶不保留外显子1,而唾液腺中的淀粉酶则保留了外显子1的50bp顺序,但把外显子2与前后两段内含子一起剪切掉,经过这样剪接,外显子2就变成唾液淀粉酶基因中的内含子。
同一基因在不同组织能生成不同的基因产物来源于不同组织的类似蛋白,可以由同一基因编码产生,这种现象首先是由于基因中的增强子等有组织特异性,它能与不同组织中的组织特异因子结合,故在不同组织中同一基因会产生不同的转录物与转录后加工作用。
此外真核生物基因可有一个以一的poly(A)位点,因此能在不同的细胞中产生具有不同3’末端的前mRNA,从而会有不同的剪接方式。由于大多数真核生物基因的转录物是先加poly(A)尾巴,然后再行剪接,因此不同组织、细胞中会有不同的因子干预多聚腺苷酸化作用,最后影响剪接模式。
B. 如何测量RNA的纯度和含量
RNA胶(凝胶成像)检测。例如:原核生物的核糖体所含的rRNA有5S、16S及23S三种。在胶上就有三条明显大小不一的条带。
凝胶迁移分析。可以用来研究RNA-蛋白相互作用。基本原理是:结合了蛋白的RNA在凝胶中的迁移速率更慢,因而可以区分出结合蛋白与未结合蛋白的RNA条带。RNA-seq即转录组测序技术,把mRNA,smallRNA等用高通量测序技术把RNA的序列测出来。反映出RNA的表达水平。
RNA纯度:RNA在纯化过程中容易受到DNA、蛋白质及有机溶剂的影响,这些残存物将会影响以后的操作。光谱分析(NANODROP)利用物质对不同波长光的吸收度的不同,可以鉴别出溶液纯度及浓度。
组成结构
RNA和DNA一样,也是由各种核苷酸通过3′,5′-磷酸二酯键连接构成的多核苷酸链,但与DNA有一系列差异。
在化学组成方面,RNA含核糖而不含脱氧核糖。含尿嘧啶而不含胸腺密啶。例外的是,每个tNA分子含有一个胸腺嘧啶,这是在RNA链合成后由尿嘧啶甲基化生的,此外,前面已提到,少数DNA含有少量核糖,但这些个别的例外并不能以此否定两类核酸组成上的差异。
以上内容参考:网络-核糖核酸
C. 如何检测基因表达水平
1 western bloting
a.将编码目标蛋白基因通过载体进行体外重组,然后导入宿主细胞表达
b.将目标蛋白注入兔子或其他动物体内获得一抗
c.将样品蛋白进行聚丙烯酰胺凝胶电泳、转移、吸附固定
d.用一抗与之杂交再用二抗检测其是否表达
2 fluorescent real-time PCR
a.提取样品总RNA,再通过超速离心获得mRNA
b.用逆转录酶获得cDNA
c.加入特异性探针
d.利用专门的仪器检测荧光强度即可
3半定量 PCR
a.提取样品总RNA,再通过超速离心获得mRNA
b.用逆转录酶获得cDNA
c.做半定量PCR
4cDNA microarray
5蛋白质 芯片
实质就是高通量的分子杂交,免疫酶连反应再运用计算机处理
D. 如何测量RNA浓度
1、超微量分光光度计测260nm吸收值计算。
可以定量溶于缓冲液的寡核苷酸,单链、双链DNA,以及RNA。核酸的最高吸收峰的吸收波长260 nm。
2、也可以用RNA胶(凝胶成像)检测。例如:原核生物的核糖体所含的rRNA有5S、16S及23S三种。在胶上就有三条明显大小不一的条带。凝胶迁移分析。可以用来研究RNA-蛋白相互作用。基本原理是:结合了蛋白的RNA在凝胶中的迁移速率更慢,因而可以区分出结合蛋白与未结合蛋白的RNA条带。
(4)组织中rna表达水平测量方法扩展阅读
1、RNA的功能是:
(1)具有肽酰转移酶的活性。
(2)为tRNA提供结合位点。
(3)在蛋白质合成起始时,参与同mRNA选择性的结合,在肽链的延伸中与mRNA结合。
2、原核生物的rRNA分三类:5SrRNA、16SrRNA和23SrRNA。
真核生物的rRNA分四类:5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA和28SrRNA。
S为大分子物质在超速离心沉降中的一个物理学单位,可间接反映分子量的大小。原核生物和真核生物的核糖体均由大、小两种亚基组成。
3、凝胶成像对DNA或RNA胶 进行切胶、拍照、观察、分析的实验室类仪器,凝胶成像系统可以应用于分子量计算、密度扫描、密度定量、PCR定量等生物工程常规研究。
E. 检测基因表达水平差异的方法有哪些
基因的表达是dna-rna-蛋白,期间有转录水平调控、转录后调控、翻译后调控等多种调控机制影响该基因的表达.
所以蛋白水平高低的原因就可能是多方面的.蛋白表达多,可能是mrna多,也可能mrna变化不大,而是翻译多了;蛋白表达少,原因亦然.
从2个水平检测一个基因的表达,可以更全面地了解该基因在该组织某个时期或某种条件下的变化受到什么水平的调控.
所谓基因表达,就是从dna到mrna再到蛋白的一个过程,基因表达水平一般是通过该基因转录的mrna的多少来衡量的.
每个基因转录产生的mrna的量,是受到时空等多种因素调控的,个体在不同的生长发育阶段,或者不同的组织水平,基因转录出mrna的量都是不一样的.
例如,当某种植物长期生长在高盐的环境里,该植物体内与抗盐相关的基因的表达量就会增加,以适应这种高盐环境,是植物能够生存下来,这时植物抗盐相关的基因表达水平就相对高
检测基因表达的方法:
转录水平检测:rt-pcr,real-time pcr,northern blot
翻译水平检测:western blot
还有直接检测,如报告基因、融合荧光蛋白等。
rt-pcr是反转录pcr,是半定量方式。real-time pcr可以精确定量。 二者不同。后者为了区别于rt-pcr,一般不缩写。
各位观众老爷们大家好!我是吆五,打算从今以后不定期分享一些生物类的专业知识。
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生物是很枯燥的呢